[發(fā)明專利]用于把離子引入離子阱的方法以及離子存儲(chǔ)設(shè)備

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680028592.1
• 申請(qǐng)日: 2006-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN101238544A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁力;A·J·史密斯;N·E·尼古拉耶維奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 島津研究所（歐洲）有限公司
• 主分類號(hào): H01J49/04
• 分類號(hào): H01J49/04;H01J49/10;H01J49/42
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉杰;陳景峻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種把離子引入到離子阱中的方法以及一種離子存儲(chǔ)設(shè)備。

背景技術(shù)

最先由W.Paul和H.Steinwedel于1953年描述了使用四極離子阱(QIT)作為捕捉及存儲(chǔ)帶電粒子的措施(Zeitschrift?furNaturforschung，8A；1953，p448以及US?2,939,952)。這種技術(shù)持續(xù)發(fā)展，并且QIT在1959年第一次被用作質(zhì)譜儀，如E.Fischer在Zeitschrift?f.?Physik?156(1959?p1-26)中所描述的那樣。從那時(shí)開始，針對(duì)離子存儲(chǔ)和質(zhì)量分析的QIT就一直在穩(wěn)定發(fā)展。在Raymond?E.March和John?F.Todd的“Quadrupole?Ion?Trap?Mass?Spectrometry(四極離子阱質(zhì)譜學(xué))”中回顧了這種進(jìn)展。

然而，近來更多的注意力都集中在2D離子阱上，2D離子阱也被稱作線性離子阱(LIT)和數(shù)字離子阱(DIT)，正如L.?Ding等人在“IonMotion?in?the?Rectangular?Wave?Quadrupole?Field?and?DigitalOperation?Mode?of?a?Quadrupole?Ion?Trap?Mass?Spectrometer(矩形波四極場(chǎng)中的離子運(yùn)動(dòng)以及四極離子阱質(zhì)譜儀的數(shù)字操作模式)”(Vacuum?Science?and?Technology，V.21，No.3，2001，p176-181)中所描述的那樣。這些替換的離子阱大大增強(qiáng)了離子阱在質(zhì)譜學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的能力。

認(rèn)識(shí)到使用離子阱來存儲(chǔ)帶電粒子而不管其極性以及隨后將對(duì)所存儲(chǔ)的粒子進(jìn)行操縱的可能性已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間。然而，直到近期為止，對(duì)離子阱的這一方面的使用尚沒有離子阱質(zhì)譜儀(ITMS)的應(yīng)用那么成功。

充當(dāng)離子存儲(chǔ)設(shè)施的離子阱的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)來自共振噴射(resonantejection)工藝的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展。通過利用所述共振噴射工藝，就可能把特定的離子/離子組(根據(jù)其質(zhì)量/電荷比)保留在離子阱中，而同時(shí)從離子阱中噴射出其他離子。所保留的離子被稱作前驅(qū)物離子或分析物離子。一旦所述前驅(qū)物離子被隔離在離子阱中之后，它們就受到共振激發(fā)，并且碰撞氣體被引入到離子阱中。這導(dǎo)致前驅(qū)物離子經(jīng)歷碎裂過程。所述碎裂允許識(shí)別出所述前驅(qū)物離子的各組成部分。通過識(shí)別出各單獨(dú)碎片的質(zhì)量及其對(duì)質(zhì)譜的相關(guān)貢獻(xiàn)，就可能闡明所述前驅(qū)物的結(jié)構(gòu)。

眾所周知，所述離子阱可以同時(shí)保留不同極性的離子(陰離子和陽(yáng)離子)。然而，在典型的離子阱配置中很難實(shí)現(xiàn)對(duì)同時(shí)存儲(chǔ)在離子阱中的陰離子和陽(yáng)離子的引入、噴射和檢測(cè)，這是由于與離子引入、噴射和檢測(cè)相關(guān)的離子光學(xué)裝置的單極性而造成的。

J.L.Stephenson，Jr.和S.A.McLuckey的“Anion?Effects?on?Storageand?Resonance?Ejection?of?High?Mass-to-charge?Cations?in?QuadrupoleIon?Trap?Mass?Spectrometry(在四極離子阱質(zhì)譜學(xué)中陰離子對(duì)高質(zhì)荷比陽(yáng)離子的存儲(chǔ)和共振噴射的影響)”(Anal.Chem.，69(1997)p3760-66)描述了對(duì)于離子阱內(nèi)的不同極性的離子之間的相互作用所進(jìn)行的研究。

已經(jīng)設(shè)想了許多不同的實(shí)驗(yàn)方法來解決在離子阱中引入并存儲(chǔ)不同離子的問題。

所使用的一種方法是在離子阱的環(huán)電極中提供附加的入口孔徑，以便允許把替換的離子引入到離子阱中。然而，這種方法由于需要使用兩組引入電極(一組用于分析物離子，另一組用于反應(yīng)物離子)而在耐久性方面受到限制。此外，所述附加的入口孔徑導(dǎo)致離子阱內(nèi)的不合期望的場(chǎng)畸變。Dearth等人在其標(biāo)題為“Nitric?Oxide?ChemicalIonization/Ion?Trap?Mass?Spectrometry?for?the?Determination?ofHydrocarbons?in?Engine?Exhaust(用于確定引擎廢氣中的碳?xì)浠衔锏难趸瘜W(xué)電離/離子阱質(zhì)譜學(xué))”(Anal.Chem?69?1997?p5121-5129)的文章中描述了基本儀器設(shè)置。這是一種非常昂貴的選擇，并且當(dāng)前沒有這樣的商業(yè)可用的儀器。